如圖光滑水平面上有豎直向下的有界勻強磁場,磁場寬度為2L、磁感應(yīng)強度為B。正方形線框abcd的電阻為R,邊長為L,線框以與ab垂直的速度3v進入磁場,線框穿出磁場時的速度為v,整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。設(shè)線框進入磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1,穿出磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2。則Q1:Q2等于

A.1:1      B.2:1              C.3:2      D.5:3
D

試題分析:設(shè)線框全部進入磁場時的速度為v′,
則在線框由左側(cè)全部進入磁場時,設(shè)時間為t1,線框中的平均電流為I1,則利用動量定理可得:-BLI1t1=mv′-m×3v;則mv′=3mv-BLI1t1
在線框由磁場內(nèi)全部出來時,設(shè)時間為t2,線框中的平均電流為I2,則利用動量定理可得:-BLI2t2=mv-mv′;則mv′=mv+BLI2t2
又因為I1t1= I2t2=,因為線圈穿入和穿出時的磁通量φ是不變的,故線圈中的電荷量在穿入與穿出時是相等的,則聯(lián)立以上式子,解之得:v′=2v,則線框進入磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=m(3v)2m(2v)2=m×5v2;穿出磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2=m(2v)2mv2=m×3v2;所以Q1:Q2=5:3,D是正確的。
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①求小滑塊與木板間的摩擦力大。
②現(xiàn)小滑塊以某一速度滑上木板的左端,滑到木板的右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰 撞,然后向左運動,剛好能夠滑到時木板左端而不從木板上落下,試求的值。

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